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出海数据中心设计与交付演进的思考——从“堆叠紧凑集成”到“撬块式解耦”再到“离配式模组”
  • 创新“离配式”模式将机电、电池等模块外置至室外构筑物平台,利用“构筑物”与“建筑”的监管差异降低政策适配成本,通过预留层高、荷载及标准化接口应对需求变化,能有效平衡政策合规性与空间利用效率,为饱和市场提供弹性解决方案。三种模式随市场成熟度动态演化,离配式成为应对“双变量”环境的关键策略。
  • 在全球数字经济及AI算力中心发展背景下,数据中心海外布局从跟随扩张转向战略前瞻。亚太地区成投资热点,但供电容量、政策变动等因素推动交付模式革新。早期“堆叠集成式”通过集装箱预制解决交付周期问题,但受成本、需求变动限制;“撬块解耦式”分离土建与机电,提升弹性但仍面临政策与运输挑战。创新“离配式”模式将机电、电池等模块外置至室外构筑物平台,利用“构筑物”与“建筑”的监管差异降低政策适配成本,通过预留层高、荷载及标准化接口应对需求变化,能有效平衡政策合规性与空间利用效率,为饱和市场提供弹性解决方案。三种模式随市场成熟度动态演化,离配式成为应对“双变量”环境的关键策略。
        
      一、背景
      
      在全球数字经济加速演进尤其AI算力中心风云变化的背景下,作为核心载体的算力基础设施海外布局,已从早期跟随大客户市场扩张转向战略前瞻性布局。据GlobalData统计,2025年亚太地区数据中心市场规模预计达820亿美元,因地理区位、区域政策、国家一带一路主权关系,马来西亚柔佛州、印度巴淡岛等区域等已被中国算力服务企业深耕,泰国、越南、菲律宾、甚至中东沙特、北美墨西哥都成为投资热点。
      
      然而,市场需求、政策变动、玩家竞争,甚至当前的关税战都在重塑每个区域投资建设逻辑:一是马来西亚柔佛州等热点区域供电容量(2025年约1.4GW)逼近新加坡水平(1.6GW),马来和新加坡严格规范数据中心政策,如电池防护标准严格、升级消防标准、更低的能效PUE要求;二是如大客户部分需求从马来西亚新山、印尼巴淡岛转移到泰国、印尼雅加达甚至澳洲;三是对于交付要求提前,从之前的15个月变为更短的11个月,即从土地和建设手续的要求改变为具备一定的建筑条件和配电建设进度,驱动服务商从“定向大客户定制化建设”转向“通用的预配规划可适配需求变更”的发展模式,传统模块化交付模式尤其是大家感觉上的国内产品集装箱快速交付模式,在面临新的政策合规与灵活适配间陷入两难。出海数据中心从规划到产品交付模式面临推陈出新。
      
      二、从“中国速度”到适应性瓶颈
      
      1.交付模式_V1.0:堆叠集成产品式
      
      因为海外各国复杂政策与建设标准差异,行业共识认为基于中国供应链优势交付传统的土建+国内设备零散出海模式走不通,一度成为大家共识其去尝试的集装箱“堆叠式”模块化交付,成为破解地域限制的核心技术路径。堆叠式以堆叠式集装箱为载体,将建筑、结构、机电进行一体化集成,这种搭积木的形式,通过“大客户标准化设计-国内产品链组合和工厂预制-尽量标准箱海运-本地快速组装”的全流程重构,最大限度的降低对本地建设资源的依赖,实现“对标大客户标准设计,国内模块产品集成标准箱,全球出海运输部署,本地适度装配”的高效落地。追溯已投运的海外IDC,成功案例层出不穷,如典型案例BDC马来西亚柔佛STEP园区项目和K2马来西亚柔佛项目,均采用国内纯预制集装箱预制模块化建造技术,从规划到交付仅用时11个月,有效解决了交付周期紧张、当地产业工人生产力低效、IDC行业理解不透彻等诸多问题,完成模块化交付的示范作用。
      
      采用国内供应商预制,整体打包出海,在海外项目质量和交期把控上具有绝对优势,但是其瓶颈在于更高的交付预算成本,明确的客户需求且减少变动(如风冷液冷比例差异)技术架构设计调整(含变配电、制冷、IT需求等),更在于钢结构设计是一个需要从源头进行复核且重新建模设计等客观因素。
      
      2.交付模式_V2.0:建筑与产品撬块解耦式
      
      针对堆叠式数据中心弹性设计存在的局限性,业内衍生出建筑结构和机电撬块式适度分离解耦的优化交付范式。该模式采用土建工程前置实施策略,在项目建设阶段完成建筑主体结构与外围护系统的封闭施工并通过土建验收,同步预留机电设备安装接口;待客户具体机电系统需求明确后,基于若干大客户定制化方案对机电设备及配套系统进行模块化撬块预制,最终在已建成的建筑空间内实施一体化拼接集成。与传统集装箱堆叠式设计(建筑外墙与主体结构一体化堆叠)不同,撬块式设计通过建筑主体与机电系统的解耦建设,实现了土建工程与机电工程在实施阶段的有效分离,在无明确客户需求时,可独立完成土建工程验收以减少基础设施投资和客户需求明确时的交付周期;当客户需求明晰后,机电系统的预制化集成既可通过国内成熟产业链解决境外施工人力约束及工期控制难题,亦可在土建施工期间同步启动机电深化设计,形成土建与机电工程的并行实施模式,从而显著压缩项目建设周期。该技术路径为数据中心应对差异化客户需求提供了兼具灵活性与经济性的弹性适配解决方案。
      
      3.适应性瓶颈
      
      1)客户需求
      
      随着这些年海外市场的变化,一些海外区域从几年前的“供不应求”转变到今天的“供过于求”,以马来柔佛州为例,截至2025年已吸引超30家国际与本土数据中心企业布局,国内外知名厂商均在柔佛选址投资,进行超大规模园区建设,打造绿色数据中心、AI算力中心等多元形态,总供电容量突破1.4吉瓦,在建项目年度预计达到1吉瓦,其IDC基础设施的发展模式已由“基于明确客户需求的定制化建设范式”,转向“以资源储备前置为特征的预配置发展阶段”,由于数据中心用户端对机电系统方案的需求存在显著差异化,且在缺乏明确客户订单导向的情境下,订单明确对应投资审慎的要求、AI需求的快速变动(如GB200单机柜135kW甚至最新的GB300单机柜600kW需求),作为典型的重资产投资项目,难以在需求不明确阶段,前期预制化设计推动面临困难,投资决策风险加大。
      
      2)地方法规
      
      随着区域政策的动态调整,建筑空间利用效率面临新挑战。以马来西亚柔佛州2024年颁布政策中对于电池储能系统(BESS)提出严格要求:除需满足UL9540A认证外,明确规定铅酸及锂电池每组容量不得超过600kWh,且需遵循间距规范(如图1所示,单元与单元之间、单元与墙体之间最小间距为3英尺,约合1米),同时限制电池所在楼层高度不得超过18米,每个电池单元之间的围护结构需要满足2H耐火时间要求。在一些国家,还有要求电池只可布置在1F且需直通消防车道的要求,或电池需要有室外独立空间等不同的地域要求。各国各地各领域法规日益趋严,突破需满足严苛国际或地方认证条款,周期漫长且结果未定。
      
      此类新规的实施对数据中心建筑规划和消防空间布局产生显著影响:电池占用的建筑面积比传统的形式扩大3-4倍,且每个隔间均需满足房间出入口距离建筑主要出入口的疏散逃生距离,消防分区增加影响消防设施设计。为满足此类强制要求,增大电池及必须附属面积、降低IT产出规模、甚至减少配置容量等策略,对于数据中心开发建设进度与投资回报率构成重大影响,凸显出政策规制与空间利用效率之间的现实矛盾。
      
      3)运输条件
      
      堆叠式、撬块式建设模式其落地实施均不同程度的受限于中国及项目所在国的海陆运输条件。在海运方面,国际标准集装箱规格虽有明确界定(20尺集装箱尺寸为6.058m×2.438m×2.591m,40尺集装箱为12.192m×2.438m×2.591m),但部分国家仍有特殊限制。以新加坡为例,因其港口作业效率与城市道路承载能力,除遵循国际标准外,还对集装箱总重有严格要求,20尺集装箱限重24T,40尺集装箱限重30.48T,超重货物需提前申请特殊通行许可。
      
      此外,欧洲多国如德国、荷兰,在公路运输时要求集装箱宽度不得超过2.55米,高度不得超过4米,特殊运输需配备引导车与警示标志。陆运限制同样不容忽视,马来西亚承接中国项目时,需遵循中国内陆运输的严苛标准,即运输车辆装载后尺寸上限为13m×3.5m×4.2m。这种尺寸与重量的双重限制,倒逼堆叠式建设在箱体设计阶段就需精准适配,任何超出标准的设计都可能导致运输成本激增或项目搁浅。
      
      4)架构设计
      
      堆叠式建设模式集建筑、结构、机电设计于一体,然受运输条件制约,其集装箱结构主体相较传统土建建筑,拼接后柱网密度达传统土建的3至4倍,且楼板及外墙外围护均采用钢结构加固、钢板围护的形式,致使钢材用量大幅增加。此外,堆叠式层高存在固有局限,以某行业大客户的液冷主流机柜为例,其高度达2.8米,而集装箱单体层高仅4.2米,难以满足液冷系统工艺排布及送回风设计要求。为满足需求,需在4.2米层高基础上额外增设设备/管线层,以满足综管线、桥架布置以及送回风等工艺需求。此举虽解决了层高难题,但随之而来的是成本的大幅攀升。撬块式的建设模式则是除原有建筑结构正常建造外,额外增加一套采用钢结构支撑与吊挂体系,其用钢量显著增加,空间要求和设计难度增加。
      
      以上两种形式钢材的防火涂料及耐火时长,需满足目标国严苛的防火规范(如马来西亚消防部门JabatanBomba认证要求)。由于防火涂料等关键材料存在区域性认证壁垒,企业需依赖具备当地认证的供应商或从项目属地采购原材料,导致材料成本与物流成本叠加上升。
      
      实际上,用户尤其大客户需求多变,如配电系统的直流交流之争(不仅仅国内的高压直流,最近的GB300的高密度机柜的800V直流方案),风冷液冷比例乃至板式液冷及浸没液冷差异,乃至传统2N的UPS架构和交流N+2C架构差异,在缺乏明确订单指引的情况下,预制化设计工作难以有效开展。
      
      综上,伴随市场供需关系由“供不应求”向“供过于求”转变,数据中心建设模式亦从“客户定制订单导向”逐步过渡至“资源储备前置”。数据中心属于典型的重资产项目,单MW投资额度约为600-800万美元,企业在需求不明朗阶段面临着极高的决策风险,这使得其前置性资源投入的意愿大幅降低。土建报建又面临着客户需求变化和政策变化的影响,可能要经历项目的重新报审流程。而在重新报审过程中,极有可能遭遇新规范的挑战。因此,如何有效适配不同的机电需求以及政策动态变化,成为“供过于求”市场环境下亟待考量的关键因素,这不仅需要具备前瞻性眼光,更要实现动态化适配。
      
      三、从规划前瞻到动态适配
      
      1.交付模式_V3.0:弹性离配式
      
      针对堆叠式、撬块式的前期投资较大、各类动态适配需求局限、效能衰减等多维度挑战,创新提出“离配式”交付模式,实现弹性规划策略:“离”即剥离—通过将外电、机电、电池位置、电池类型(铅酸、锂电池或者其他)等可变模块从主体结构到功能空间均从数据中心建筑主体剥离,依托室外构筑物平台形式实现模块化布局;“配”则聚焦模块化设计与标准化接口,实现灵活高效的功能适配,最终构建"离配式"策略的理论框架与实施路径,这种模式可大部分突破建筑报审的严格管控,同时通过标准化接口预留,应对多种机电形式及政策迭代空间,为饱和市场数据中心建设提供兼顾合规性、经济性与灵活性的解决方案,详见图2所示。
      
      2.“离配式”设计思路
      
      在数据中心行业前期开发阶段,项目常面临客户需求不确定性、外电方案动态调整、机电系统配置未定型,以及马来西亚、新加坡、日本等目标市场政策收紧(如电池储能系统容量限制、安装高度管控等)的复杂局面。对此,“离配式”策略采用“土建主体先行+功能模块后置”的弹性架构:通过提前完成主体建筑施工,构建可视化引商载体,满足政府合规审查与客户实地踏勘需求;待客户需求明确后,基于交付周期与成本优化原则,灵活选择撬块预制结合部分产品现场集成方式完成机电系统部署,但是该模式需要对比土建+撬块式更具备弹性。
      
      1)三大核心维度
      
      该策略的实施包含三大核心维度:
      
      (1)引商条件前置化呈现
      
      以主体建筑实体落成作为可视化背书,向监管机构与潜在客户直观证明项目合规性与落地阶段成熟度,缩短商务谈判周期,降低客户选址和进一步商务决策疑虑。
      
      (2)兼容性框架弹性化构建
      
      依托行业工程经验,在主体建筑设计中预留充足的层高裕度(如7m-7.5m层高)、荷载冗余及标准化机电接口(含电力、冷却、通信接口),形成“功能底盘”,确保不同客户的变配电系统(传统2N或者DR的交流/高压直供/N+2C)、制冷方案(风冷/液冷)、IT设备布局等差异化需求均可通过局部适配实现兼容。
      
      (3)报审流程前置化管控
      
      将建筑结构、消防安防、基础机电等稳定功能模块纳入前期报审体系,完成合规性审批并取得开工许可,形成“报审安全垫”。后续客户定制化方案仅需聚焦可变模块,规避因政策变动或功能调整导致的报审反复,保障项目快速响应能力。
      
      2)两大核心矛盾
      
      面对目标客户锁定后的实施阶段,策略聚焦两大核心矛盾破解:
      
      (1)需求适配矛盾
      
      通过可变机电模块与主体建筑的解耦设计,将变配电设备、储能系统、制冷机组等转化为标准化撬块,支持客户在不同业务需求、不同机电方案、机柜功率密度等方面的个性化需求快速落地;该部分对比常规的建筑+撬块式交付,增加了弹性的室外构筑物空间而非室内建筑空间,将可能变动的中压、发电机、UPS电池或者储能模块乃至制冷模块做一个空间预留组合和弹性适配。
      
      (2)政策兼容矛盾
      
      利用室外构筑物平台的监管宽松特性(如多数国家将其归为非建筑类设施,报审仅需备案存在),将受政策严控的电池储能装置、消防设施等外置,通过平台冗余设计(如面积预留30%、荷载储备20%),动态适应各国关于电池间距、容量上限(如≤600kWh/组)、安装高度(如≤18米或一层)等新规要求。
      
      这种“主体稳定化+模块外置化”的设计范式,为数据中心在需求多变、政策严苛的市场环境中建立了“政策缓冲带”与“需求适配层”,实现从“被动响应”到“主动弹性”的开发模式升级。
      
      3.“离配式”设计要点
      
      “离配式”设计的核心实施路径可概括为“功能分离、模块外置、接口标准化”。
      
      1)土建框架的前瞻性预留
      
      在项目规划阶段,将功能稳定空间(如IT机房、常规设备间、办公区等)进行集成化设计,完成建筑报审与基础施工;同步构建开放式土建框架平台,预留充足层高、跨层管井与屋面荷载,为后续机电模块灵活部署奠定物理基础。此模式既满足客户前期勘察时对建筑空间的直观感知,又通过合规前置锁定土地与结构投资,降低项目搁置风险。
      
      2)可变模块的外置化布局
      
      针对机电系统、电池储能装置、消防设备等高不确定性模块,放弃传统“室内集成”模式,转而布局于室外专用平台。该平台可采用钢结构或混凝土基础,通过模块化设计实现快速拼装,并遵循“接口标准化”原则。外置化布局带来双重优势:
      
      施工灵活性:主体建筑机电工程可采用传统现场施工或撬块预制,适配不同客户的交付周期需求,例如预制化撬块可将机电安装周期压缩40%;
      
      政策兼容性:利用国际实践中“构筑物”与“建筑”的监管差异(如美国IBC、英国NEC标准规定构筑物无需进行建筑防火与层高审查),室外平台上的设备安装、维护行为不受建筑规范严格约束,仅需完成简单备案,显著降低政策适配成本。这种构筑物设计模式通常初始报审为空平台(不涉消防疏散),若后续布置集装箱配电/电池等封闭设备,会形成封闭空间、增设消防设备(如气灭),改变疏散条件,可能触发重新申报消防,在使用此类报审方式时,需长期与政府部门沟通协调,故在测算政策适配成本时,需同步纳入该风险的时间与沟通成本权重。
      
      3)适度余量设计与监管红利利用
      
      通过对室外平台进行适度余量设计,有效应对政策收紧导致的空间侵占问题,例如,当某国新规要求电池组间距从0.5米增至1米时或从无间距要求和容量要求到600KWh和间距要求,冗余平台无需扩建即可满足布局要求,避免传统模式下的拆改成本。此外,平台上的集装箱式设备舱、预制化储能模块等,因不属于建筑主体,无需纳入容积率、绿化率等规划指标计算,为项目争取更多设计自由度。
      
      在政策影响典型场景中(如某区域规定电池仅可布置于1层且直通消防车道),“离配式”设计通过将电池舱外置至独立平台,在主体建筑内部保留完整IT空间布局,避免因政策限制导致的机柜密度下降,从根本上缓解政策规制与空间效率的矛盾,为饱和市场的数据中心建设提供了兼顾合规性、经济性的破局路径。
      
      四、结束语
      
      数据中心出海的交付模式演进,本质上是技术架构和产品适配需求、政策响应、市场竞争与动态博弈的结果。在出海初期,当面临目标国政策支持但资源环境陌生(如产业工人不足、材料供应链不成熟)、客户需求紧迫且成本预算充足时,堆叠式“土建机电一体化集成”模式通过标准化预制与快速组装,成为突破地域限制的破局之选,以“中国速度、中国集成制造”验证了在政策红利期通过工业化建造跨越海外基建能力鸿沟的可行性,为企业在陌生市场建立首个标杆项目提供了确定性保障。
      
      进入市场扩张阶段,随着对当地政策细则、资源条件的深入理解,以及客户需求从“紧急定制”转向“多样化适配”,撬块式“土建机电解耦”模式凭借土建前置锁定投资、机电后装灵活适配的特性,平衡了本地化资源利用与客户方案迭代需求。此时,企业既能依托属地化团队推进主体建筑施工,又能通过国内产品预制机电撬块缩短交付周期,在政策监管尚未全面收紧的窗口期,实现“成本可控、需求响应迅速”的规模化扩张。
      
      而当目标市场进入饱和竞争期,面对政策细则持续收紧(如电池容量限制、消防法规更新、运输限制)、客户需求高度分化、前期订单模糊性加剧等挑战,传统模式的局限性逐步凸显——堆叠式的一体化集成难以应对政策突变,撬块式的室内机电适配面临空间与成本双重桎梏。此时,“离配式”策略通过“土建框架剥离+弹性撬块模块外置”的全生命周期设计,构建了应对“双变量”环境的弹性体系:以主体建筑的合规性与稳定性作为“锚点”,将机电、电池等受政策与需求波动影响的模块转移至监管宽松的室外构筑物平台,通过前瞻性的冗余设计与标准化接口,实现“规划前瞻”预留政策缓冲空间、“模块适配”快速响应客户定制、“动态更新”灵活应对规范调整的有机统一。
      
      从堆叠式的“破冰出海”到撬块式的“扩张适配”,再到离配式的“饱和破局”,三种模式并非替代关系,而是随市场成熟度、政策严苛度、需求明确度演化的动态选择。在全球数据中心建设进入“存量竞争+政策敏感期”的当下,离配式策略的价值不仅在于技术层面的功能分离与模块外置,更在于其构建了“建筑主体稳定性与功能模块灵活性”的平衡机制,为企业在复杂环境中提供了“以不变应万变”的底层逻辑——以土建合规性抵御政策风险,以模块弹性化适配客户需求,最终实现从“项目级解决方案”到“全生命周期战略”的升维,为中国数据中心出海在全球数字基建竞争中开辟可持续的新路径。
      
      作者简介
      
      李鑫,现任港城云联架构设计高级经理,曾就职于北京秦淮数据有限公司、普洛斯中国等公司,深度参与并主导秦淮数据、普洛斯中国、港城云联国内外数据中心项目开发全过程管理、总体规划设计及架构设计。
      
          张雪风,现任亚马逊中国AWS资源扩展与技术合作架构师,曾主导亚太和中国地区多个行业项目选址、开发、工程及实施。就职于北京秦淮数据,亚马逊中国(AWS)等公司,主导并企业出海项目的部署、整合、落地,并实践企业出海策略。实现项目管理,技术理念迭代和架构设计优化的行业探索。

      
      编辑:Harris
      
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